Задача 1

По паспортным данным и результатам осмотра однофазного двухобмоточного трансформатора, установлено:

- витка;

- витка;

- сечение сердечника см² и 10% приходится на изоляцию пластин;

- активное сопротивление обмоток Ом, Ом;

- потери холостого хода составляют 1% от номинального значения;

- В;

- активный ток обмоток А, А;

- ток холостого хода = 5%;

Определить:

- амплитудное значение магнитной индукции;

- ЭДС вторичной обмотки;

- электрические и магнитные потери;

- номинальный КПД.

Решение

Найдем амплитудное значение магнитной индукции. Для этого найдем магнитный поток и активную площадь сердечника:

;

мВб.

Активная площадь сердечника трансформатора:

см².

Тогда амплитудное значение магнитной индукции:

Тл.

Найдем ЭДС вторичной обмотки.

Коэффициент трансформации: , отсюда:

В.

Электрические и магнитные потери найдем по следующим формулам:

Вт (),

,

,

Вт,

Вт,

,

.

Вычислим значения КПД при значениях нагрузки β = 0,25, 0,5, 0,75, 1, 1,25. Результаты занесем в таблицу.

β
0,25	0,946337
0,5	0,949295
0,75	0,940333
1	0,928655
1,25	0,916143

Задача 2

Однофазный трансформатор

Определить:

- коэффициент трансформации;

- полное сопротивление первичной обмотки ;

- КПД при загрузке 0,5; 0,75; 1,00; 1,25. Дать заключение, при какой загрузке КПД будет максимальным (построить график загрузки).

Решение

Коэффициент трансформации: .

Полное сопротивление первичной обмотки найдется из формулы: .

Найдем : А.

Отсюда:

Ом.

Найдем КПД при загрузках 0,5; 0,75; 1,00; 1,25:

, .

0,25	0,998322
0,5	0,998739
0,75	0,998691
1	0,998527
1,25	0,998317

Из графика определяем, что при загрузке β=0,58 КПД трансформатора достигает максимума.

Задача 3

По паспортным данным трехфазных двухобмоточных трансформаторов определить:

- при группе соединений ;

- значения токов , ;

- КПД при загрузке 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 при значении ;

- активные и реактивные сопротивления при коротком замыкании;

- абсолютное значение ;

- процент изменения при ; при характеристике и ;

- напряжение , соответствующее и ;

- коэффициент трансформации при соединении .

Тип трансформатора, номинальная мощность (кВА) и наивысшее напряжение (кВ)	Pxx, кВт	Pкз, кВт	Ixx, %	Uкз, %
TСMА 60/10	0,4	1,3	7,5	4,5

Напряжение на вторичной обмотке примем 0,5кВ.

Решение

1. У трансформатора TСM 60/10 первичная обмотка соединена в звезду, а вторичная – в треугольник, поэтому фазные напряжения равны:

B

В

2. Номинальные токи первичной и вторичной обмоток определим из формулы номинальной мощности трансформатора:

Откуда:

A

3. КПД трансформатора

:

:

:

4. Полное сопротивление первичной и вторичной обмоток:

Ом

Ом

Активное сопротивление первичной и вторичной обмоток:

Ом

Ом

Реактивное сопротивление найдем по формуле:

Ом

Ом

5. Абсолютное значение напряжение короткого замыкания определим по следующей формуле:

В

6. Процент изменения при ; при характеристике и найдем по следующим формулам:

%

%

Т.к. , то примем коэффициент загрузки :

%

7. Напряжение , соответствующее и найдется следующим образом:

В

8. Фазный и линейный коэффициенты трансформации при соединении соответственно равны:

Задача 4

Рассчитать и построить естественную характеристику ДПТ НВ.

кВт

В

об/мин

А

Решение

рад/с

Нм

рад/с

Построим график:

2293,6

Задача 5

Для двигателя ПБСТ-53: кВт, об/мин, В, А, Ом.

Определить:

1) сопротивление резистора, включение которого обеспечит прохождение искусственной характеристики через точку с координатами рад/с, Нм;

2) сопротивление резисторов, включение которых ограничит ток при пуске и торможении противовключением до уровня .

Решение

1. Определим сопротивление добавочного резистора, включение которого обеспечит прохождение искусственной характеристики через данную точку:

рад/с

Нм

рад/с

Ом

2. Определим сопротивление добавочного резистора, включение которых ограничит ток при пуске и торможении противовключением:

Ом

Ом

Задача 6

АД с к.з. ротором 4А160S4 имеет следующие паспортные данные:

кВт, об/мин, А, .

Рассчитать естественную механическую характеристику АД.

Решение

Полученных данных достаточно для приближенного построения рабочего участка механической характеристики по координатам двух точек:

рад/с

рад/с

Нм

Для получения полной механической характеристики продолжим расчет:

Нм

Подставив найденные значения в формулу Клосса и задаваясь S = 1..0, построим механическую характеристику, занося результаты в таблицу.

S	0	0,025	0,05	0,11	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
w	157	153	149	139	125	109	94	78	63	47	31	16	0
M	0	97	169	225	190	145	115	94	80	69	61	54	49

S_Н

S_КР

М_КР

М_Н

М_П